Wie wird ein Schwingquarz mit Kondensatoren angeschlossen?

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Wie wird ein Schwingquarz mit Kondensatoren angeschlossen?

Antwort

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Wie hoch ist die Gesamtkapazität Cges gegeben C1=84μF, C2=41μF, C3=105μF, C4=65μF, C5=50μF, C6=17μF, C7=127μF?

Was ist die Load Capacitance bei einem Schwingquarz?

Was ist die Shunt Capacitance bei einem Schwingquarz?

Accepted Answer

Ein Schwingquarz wird typischerweise in einer Schaltung mit Kondensatoren verwendet, um eine stabile Frequenz zu erzeugen. Die häufigste Methode ist die Verwendung eines sogenannten "Pierce-Oszillators" oder eines "Colpitts-Oszillators". Hier ist eine grundlegende Beschreibung der Beschaltung: 1. **Schwingquarz**: Der Quarz wird in die Schaltung integriert, wobei seine Anschlüsse an die entsprechenden Punkte der Schaltung angeschlossen werden. 2. **Kondensatoren**: Zwei Kondensatoren (C1 und C2) werden in der Regel parallel zum Quarz geschaltet. Diese Kondensatoren sind entscheidend für die Bestimmung der Oszillationsfrequenz und die Stabilität der Schwingung. 3. **Widerstand**: Ein Widerstand kann ebenfalls in die Schaltung integriert werden, um die Verstärkung zu steuern und die Schwingungen zu stabilisieren. 4. **Verstärker**: Ein Transistor oder ein Operationsverstärker wird verwendet, um die Schwingungen zu verstärken und die Oszillation aufrechtzuerhalten. Die genaue Werte der Kondensatoren und Widerstände hängen von der spezifischen Anwendung und dem verwendeten Quarz ab. Es ist wichtig, die Spezifikationen des Quarzes zu beachten, um die richtigen Werte zu wählen und eine stabile Frequenz zu gewährleisten.

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Um die Gesamtkapazität \( C_{\text{ges}} \) zu berechnen, müssen wir die Kapazitäten der Kondensatoren gemäß der gegebenen Formel Schritt für Schritt zusammenfassen. Dab... [mehr]

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Um die Gesamtkapazität \( C_{\text{ges}} \) zu berechnen, müssen wir die Kapazitäten der Kondensatoren gemäß der gegebenen Formel Schritt für Schritt zusammenfassen. Dabei ist zu beachten, dass \( (C_a || C_b) \) die Formel für die parallele und \( (C_a + C_b) \) die Formel für die serielle Verbindung ist. 1. **Berechnung von \( C_1 + C_2 \)**: \[ C_1 + C_2 = 84 \, \mu F + 41 \, \mu F = 125 \, \mu F \] 2. **Berechnung von \( (C_1 + C_2) || C_3 \)**: \[ C_{12} || C_3 = \frac{C_{12} \cdot C_3}{C_{12} + C_3} = \frac{125 \, \mu F \cdot 105 \, \mu F}{125 \, \mu F + 105 \, \mu F} = \frac{13125}{230} \approx 57.03 \, \mu F \] 3. **Berechnung von \( ((C_1 + C_2) || C_3) + C_4 \)**: \[ C_{123} + C_4 = 57.03 \, \mu F + 65 \, \mu F = 122.03 \, \mu F \] 4. **Berechnung von \( ((C_1 + C_2) || C_3 + C_4) || C_5 \)**: \[ C_{1234} || C_5 = \frac{C_{1234} \cdot C_5}{C_{1234} + C_5} = \frac{122.03 \, \mu F \cdot 50 \, \mu F}{122.03 \, \mu F + 50 \, \mu F} = \frac{6101.5}{172.03} \approx 35.45 \, \mu F \] 5. **Berechnung von \( (((C_1 + C_2) || C_3) + C_4) || C_5) + C_6 \)**: \[ C_{12345} + C_6 = 35.45 \, \mu F + 17 \, \mu F = 52.45 \, \mu F \] 6. **Berechnung von \( (((C_1 + C_2) || C_3) + C_4) || C_5) + C_6) || C_7 \)**: \[ C_{123456} || C_7 = \frac{C_{123456} \cdot C_7}{C_{123456} + C_7} = \frac{52.45 \, \mu F \cdot 127 \, \mu F}{52.45 \, \mu F + 127 \, \mu F} = \frac{6666.15}{179.45} \approx 37.09 \, \mu F \] Die Gesamtkapazität \( C_{\text{ges}} \) beträgt also ungefähr \( 37.09 \, \mu F \).

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Die Load Capacitance (Lastkapazität) bei einem Schwingquarz ist die Kapazität, die an den Ausgang des Quarzes angeschlossen wird, um dessen Schwingfrequenz zu stabilisieren und zu optimieren... [mehr]

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Die Load Capacitance (Lastkapazität) bei einem Schwingquarz ist die Kapazität, die an den Ausgang des Quarzes angeschlossen wird, um dessen Schwingfrequenz zu stabilisieren und zu optimieren. Sie wird in der Regel in Pikofarad (pF) angegeben und ist ein wichtiger Parameter, da sie die Frequenz des Quarzes beeinflusst. Die Lastkapazität wird oft in den Spezifikationen des Quarzes angegeben und ist entscheidend für die korrekte Funktion in Schaltungen, wie beispielsweise in Oszillatoren. Um die gewünschte Frequenz zu erreichen, sollte die tatsächliche Lastkapazität, die der Quarz sieht, der angegebenen Lastkapazität entsprechen. Typischerweise wird die Lastkapazität durch die Schaltung, in der der Quarz verwendet wird, sowie durch die externen Kondensatoren und die parasitären Kapazitäten der Leiterplatten und der Bauteile bestimmt.

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Die Shunt-Kapazität (oder Shunt-Kapazität) eines Schwingquarzes ist eine parasitäre Kapazität, die zwischen den Elektroden des Quarzes und dem Gehäuse oder der Umgebung besteh... [mehr]

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Die Shunt-Kapazität (oder Shunt-Kapazität) eines Schwingquarzes ist eine parasitäre Kapazität, die zwischen den Elektroden des Quarzes und dem Gehäuse oder der Umgebung besteht. Sie beeinflusst die Frequenzeigenschaften des Quarzes und kann die Schwingungsfrequenz sowie die Stabilität des Quarzes beeinträchtigen. Diese Kapazität ist in der Regel unerwünscht, da sie die Leistung und die Genauigkeit des Quarzes verringern kann. Die Shunt-Kapazität wird oft in den technischen Spezifikationen von Quarzen angegeben und ist ein wichtiger Parameter bei der Auswahl und dem Einsatz von Quarzen in Schaltungen.